[發明專利]復合中空纖維膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201080016416.2
• 申請日: 2010-04-13
• 公開（公告）號: CN102395418A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 李武錫;柳在姬
• 申請（專利權）人: 可隆工業株式會社
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D71/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 黃麗娟;陳英俊

技術領域

本發明涉及一種復合中空纖維膜及其制備方法，由于降低了其中管狀增強體(tubular?reinforcement)的熱水收縮率所以該復合中空纖維膜能夠保持良好的剝離強度。

背景技術

采用膜的分離方法具有許多優于基于熱或相變的方法的優點。因為通過調節膜孔的大小而可以容易并穩定地滿足所要求的水純度，所以優點之一是水處理的高可靠性。此外，由于采用膜的分離方法不需要加熱步驟，所以膜可以與可用于分離工藝但可能因熱產生不利影響的微生物一起使用。

分離膜可以包括平板式膜和中空纖維膜。對于中空纖維膜組件，利用一束中空纖維膜來進行分離工藝。如果考慮分離工藝的有效面積，則中空纖維膜比平板式膜更有利。

通常，中空纖維膜已經廣泛用于生產無菌水、飲用水和超純水等微濾領域中。近來，然而，中空纖維膜的應用正擴展到包括污水和廢水處理、厭氧菌處理槽中的固-液分離、從工業廢水中除去懸浮固體(SS)、河水過濾、工業用水過濾和游泳池用水過濾。

中空纖維膜可以主要分為復合多層膜和單層膜，其中上述復合多層膜是通過在由聚酯或聚酰胺纖維制備的管狀編織物增強體的表面上涂布聚合物樹脂而制得的，而上述單層膜只包括聚合物樹脂而沒有增強體。

所述單層膜可以由聚丙烯腈、乙酸纖維素、聚醚砜、聚砜或聚偏1，1-二氟乙烯的過濾膜制成。特別是，聚偏1，1-二氟乙烯由于良好的耐化學性和耐熱性而最通用于過濾膜。然而，聚偏1，1-二氟乙烯的缺點是其具有低的機械強度。

因為所述復合多層膜采用管狀編織物增強體，所以該復合多層膜可以實現良好的機械性能(強度和伸長性)。然而，用于管狀編織物增強體的材料與用于涂布在管狀編織物增強體表面上的聚合物樹脂的材料不同，從而它們之間的粘合強度變弱。這樣，對于制備復合多層膜的相關技術方法，采用熱水的清洗工序和干燥工序是不可避免的。然而，該管狀編織物增強體在清洗和干燥工序過程中可能收縮，使得聚合物樹脂可能與管狀編織物增強體分離，或者透水性可能降低。

另外，如果以固定的次數將物理沖擊(例如為防止復合多層膜污染而曝氣)施加于復合多層膜，則該管狀編織物增強體與涂布在其上的聚合物樹脂彼此分離，從而滲透性可能下降。

發明內容

技術問題

因此，鑒于上述問題已進行本發明，且本發明的優點是提供一種復合中空纖維膜及其制備方法，雖然過濾系統被長時間使用，但是該復合中空纖維膜由于在熱水中的低收縮率而能夠保持剝離強度。

本發明的另外的優點、目的和特征部分將在下面的說明書中闡明，部分對于本領域的普通技術人員當檢驗下面內容時將變得顯而易見，或者可以從本發明的實踐中認識到。本發明的目的和其它優點可以由在關于該發明的書面的說明書、權利要求書及附圖中特別指出的結構實現和達到。

技術方案

為了實現上述目的和其它優點以及根據本發明的目的，如本說明書所具體化和概括描述的，復合中空纖維膜包括管狀增強體和涂布在該管狀增強體表面上的聚合物樹脂膜，其中在80℃水中的收縮率不大于3％。

上述管狀增強體由聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、尼龍6纖維、尼龍66纖維或芳族聚酰胺纖維制得。

上述聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維和上述尼龍66纖維的結晶度不小于45％，上述尼龍6纖維的結晶度不小于40％，以及上述芳族聚酰胺纖維的結晶度不小于65％。

上述管狀增強體包括單纖維細度為0.1～7旦的纖維。

上述聚合物樹脂膜的厚度為10～200μm。

上述聚合物樹脂膜以如下方式形成：外表面層的平均孔隙為約0.01～1.0μm，且微孔的直徑由外表面層向內表面層逐漸增大。

上述聚合物樹脂膜在其橫截面上具有不大于10μm的孔隙。

上述聚合物樹脂膜由聚醚砜、聚砜或聚偏1，1-二氟乙烯制成。

在本發明的另一方面中，一種制備復合中空纖維膜的方法包括：對管狀增強體施加熱處理；在經熱處理的管狀增強體的表面上涂布聚合物樹脂溶液；和使涂布在管狀增強體的表面上的聚合物樹脂溶液凝固。

對管狀增強體的熱處理利用與保持在110～230℃的加熱板接觸而進行。

在經熱處理的管狀增強體的表面上涂布聚合物樹脂溶液的工藝，通過使用雙管狀噴嘴來進行，其中該雙管狀噴嘴包括中心管和外管，所述管狀增強體1穿過上述中心管，所述聚合物樹脂溶液通過上述外管，上述外管配置在中心管的外周。